JPH0688025B2 - 限外濾過膜装置の殺菌方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は限外濾過膜装置を用いて被処理水中の微粒子，
コロイダル物質，高分子有機物，発熱性物質等を除去す
る際に、処理の続行により、限外濾過膜あるいは限外濾
過膜装置の透過水をユースポイントに供給する循環配管
等に細菌類が繁殖してユースポイントから得られる超純
水中に生菌あるいは微粒子が漏洩したりする際における
限外濾過膜装置の殺菌方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来から平膜状，管膜状，スパイラル状，中空糸状など
の種々の限外濾過膜を装着した限外濾過膜装置は被処理
水中の微粒子，コロイダル物質，高分子有機物，発熱性
物質等を除去する目的で用いられているが、近年におい
てLSIや超LSIを生産する電子工業における半導体ウエハ
ーまたはチップ（以下半導体ウエハーという）の洗浄用
水としての超純水の製造に用いられることが多い。

かかる半導体ウエハーの洗浄用水は通常、以下のような
フローで製造される。すなわち原水を凝集沈殿装置，砂
濾過機，活性炭濾過機，逆浸透膜装置,2床２塔式純水製
造装置，混床式ポリシャー，精密フィルターなどの一次
側純水装置で処理して純水を得、次いで半導体ウエハー
を洗浄する直前で前記一次純水を第２図に示したような
二次側純水装置で処理する。

すなわち一旦純水槽２に貯留した当該純水１を混床式ポ
リシャー3,紫外線照射装置4,限外濾過膜装置５で処理
し、一次純水中に残留するイオン，微粒子，コロイダル
物質，生菌等を可及的に除去して、いわゆる超純水とす
るものである。なお限外濾過膜装置５の透過水である超
純水は循環配管６によって、一点鎖線で囲んだユースポ
イント７まで供給し、ここで洗浄用水として使用し、残
余の透過水は純水槽２に循環する。なお限外濾過膜装置
５の非透過水も通常、非透過水循環配管８により純水槽
２に戻される。

このような用途に用いられる限外濾過膜装置５は、その
被処理水が一次側純水装置で得られる純水であるにもか
かわらず、また直前で紫外線照射を行っているにもかか
わらず、長時間の透過処理によって、ユースポイント７
から得られる超純水の品質が低下し、特に生菌数や微粒
子数が増加する。

この原因は、当該限外濾過膜装置５の被処理水である純
水中に紫外線に耐性を有する一般細菌が膜面等に繁殖す
るためと考えられる。

したがって使用する限外濾過膜が上述のような汚染を受
けた場合、何らかの殺菌処理をする必要がある。

従来から行われている限外濾過膜の殺菌処理は、１〜５
％の過酸化水素水、または次亜塩素酸ソーダ溶液等の酸
化剤に浸漬したりあるいは通液洗浄する方法などがある
が、かかる酸化剤を用いる殺菌処理は限外濾過膜あるい
は装置の構成部材を劣化させたり、また殺菌処理後の洗
浄に多量の純水を使用するなどの欠点がある。さらに比
較的多量の酸化剤を用いるのでその薬品費およびその廃
液処理コストも高いという問題がある。

一方限外濾過膜や装置の構成部材を劣化させず、かつ殺
菌処理後の洗浄も比較的容易に行える殺菌処理として、
限外濾過膜を熱水で洗浄する方法も行われている。

従来の熱水による殺菌処理は以下のようにして行われて
いる。

すなわち第２図中の点線は殺菌処理ラインを示してお
り、予め紫外線照射装置４の処理水を貯留槽９に貯留し
ておき、殺菌処理するにあたっては、当該貯留槽９内の
純水を熱交換器10を用いて間接的に加熱し、通常90℃前
後の熱水となし、当該熱水を限外濾過膜装置５に透過処
理する方向と同じ方向で通し、非透過熱水および透過熱
水をブローあるいは貯留槽９に循環するものである。

しかしながら従来の熱水による殺菌は循環配管６に熱水
が接触しないので、当該循環配管６の水が停滞し易い箇
所に一般細菌が繁殖していてもこれを殺菌できないとい
う不具合がある。したがって限外濾過膜装置５の殺菌処
理後に処理を再開しても、ユースポイント７から流出す
る超純水の特に生菌数や微粒子数がそれ程低下しないと
いう欠点を有している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は限外濾過膜装置５および循環配管に一般細菌が
繁殖したりしてその処理性能が低下した際の従来の殺菌
処理の欠点を解決するもので、限外濾過膜あるいは装置
の構成部材を劣化させず、殺菌処理後の洗浄を容易に行
うことができ、かつ循環配管も併せて殺菌でき、低コス
トで処理効果の優れた殺菌方法を提供することを目的と
する。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は一次側純水製造装置で得た純水を純水槽で一旦
受け、当該純水を少なくとも紫外線照射装置で処理した
後、限外濾過膜装置で処理し、その処理水を循環配管を
用いて前記純水槽へ循環するとともに、当該循環配管の
系路中にユースポイントを設け、当該ユースポイントか
ら処理水を必要量供給する超純水の製造方法における前
記限外濾過膜装置を殺菌処理するにあたり、当該限外濾
過膜装置の供給水を加熱して70℃以上の熱水となし、当
該熱水を限外濾過膜装置に供給して透過処理し、その熱
透過水を前記循環配管に通流し、前記ユースポイントを
通過させ、ユースポイントの下流側で放流することを特
徴とする限外濾過膜装置の殺菌方法である。

＜作用＞ 以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の実施態様の一例を示すフローの説明図
であり、第２図と同様に点線は殺菌処理ラインを示して
いる。

まず純水槽２の純水を透過処理する場合は、従来と同じ
ように純水槽２の純水を混床式ポリシャー３、紫外線照
射装置４、限外濾過膜装置５で処理し、その透過水を循
環配管６を介して純水槽２に循環するとともに非透過水
も非透過水循環配管８を用いて純水槽２に戻す。またユ
ースポイント７において必要とされる超純水が採水さ
れ、半導体ウエハー等の洗浄用水として用いられる。

次に本発明における熱水による殺菌処理は以下の通りに
行われる。

すなわち前記透過処理中に貯留槽９に予め限外濾過膜装
置５の供給水を貯留しておく。

殺菌処理にあたっては、貯留槽９内の供給水を熱交換器
10によって間接的に加熱して温度約90℃前後の熱水と
し、当該熱水を限外濾過膜装置５に透過処理と同じ方向
に供給する。次いでその熱透過水を循環配管６に長し、
ユースポイント７を通過させ、その後ブロー管11より系
外にブローする。なお場合によってはユースポイント７
を通過させた熱透過水を貯留槽９に回収することもで
き、あるいは純水槽２に送給し、熱透過水を純水槽を介
して系外にブローすることもできる。

なお限外濾過膜装置５に供給した熱水の一部は非透過熱
水としてブローする。

熱水の温度としては70℃以上が好ましく、通常は90℃前
後とする。なお70℃以下の温度では回生効果が小さくな
るので好ましくない。

次に洗浄時間は少なくとも15分以上とすることが必要
で、通常は30分前後で充分である。

なお第１図に示した実施態様においては、限外濾過膜装
置の供給水を予め貯留槽９に貯留し、この貯留した供給
水を熱水として殺菌処理に用いたが、供給水を直接熱交
換器によって加熱して熱水を製造することにより、貯留
槽９を省略することが可能である。

＜効果＞ 以上説明したごとく本発明は熱水を限外濾過膜に通すの
で、膜面に付着あるいは繁殖している汚染物あるいは一
般細菌を熱水により効果的に剥離かつ殺菌することがで
き、さらに熱透過水を循環配管６に通流し、ユースポイ
ント７を通過させてユースポイント７の下流側で放流す
るので、たとえ循環配管６に一般細菌が繁殖していても
これを効果的に殺菌することができ、殺菌処理後におい
て、微粒子数および生菌数の極めて少ない超純水をユー
スポイント７から得ることができる。また本発明による
殺菌は酸化剤を用いないので装置の構成部材を劣化させ
ることもなく、また特に洗浄廃液の処理をする必要もな
い。

以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説
明する。

実施例 除濁濾過装置で除濁した原水を逆浸透膜装置で処理した
後、２床３塔式純水製造装置で処理し、その処理水を真
空脱気塔で脱気後、混床式純水製造装置で処理し、これ
を精密濾過器（0.45μｍ）にて濾過した純水を純水槽へ
貯水した。

この純水を混床式ポリシャー、紫外線照射装置で処理し
た後、ポリスルホン系中空糸状限外濾過膜を装着した限
外濾過膜装置へ送水した。

上記の通常運転の500時間経過後に従来法の２％の過酸
化水素による限外濾過膜装置のみの殺菌洗浄を行った。

すなわち紫外線照射装置後の純水を予め貯留してある貯
留槽中の純水に過酸化水素水を添加し、濃度２％の過酸
化水素水とし透過処理する方向と同じ方向で限外濾過膜
装置に60分間供給して殺菌処理した。なお当該洗浄にお
ける透過液、非透過液ともに貯留槽に循環して再使用し
た。

また従来法である熱水による限外濾過膜装置のみの殺菌
洗浄を行った。

すなわち第２図のフローに準じて、紫外線照射装置後の
純水を予め貯留してある貯留槽から純水を取り出し、こ
れを熱交換器によって90℃に加熱し、当該熱水を透過処
理する方向と同じ方向で限外濾過膜装置に30分間供給し
て殺菌処理した。

一次純水およびユースポイントにおける運転当初の透過
水および500時間経過時の透過水および上述した従来法
による殺菌処理直後の透過水および当該殺菌処理から50
0時間経過時の透過水の微粒子数、生菌数、比抵抗値は
第１表に示した通りであった。

次に前記従来法（熱水処理）による殺菌処理から500時
間経過した際に本発明の殺菌方法を実施した。

すなわち第１図のフローに準じて、紫外線照射装置後の
純水を予め貯留してある貯留槽から純水を取り出し、こ
れを熱交換器によって90℃に加熱し、当該熱水を透過処
理する方向と同じ方向で限外濾過膜装置に30分間供給し
て殺菌処理し、この際得られる非透過熱水はブローし、
またその熱透過水を循環配管に通しユースポイントを通
過させた後、系外にブローした。

本発明方法による殺菌処理直後および、当該殺菌処理か
ら500時間経過時の微粒子数、生菌数、比抵抗値を第１
表に示した。

また従来の方法である２％の過酸化水素水を用いて殺菌
を行い、その終了直後から限外濾過膜の透過水の比抵抗
が17MΩ−cmに達するまでに要した時間と、本発明によ
って殺菌し、その終了直後から透過水の比抵抗が17MΩ
−cmに到達するまでに要した時間とを第２表に示した。

以上の実施例で示されるごとく、本発明による殺菌方法
は従来法による殺菌方法と比較して微粒子数、生菌数と
もに少ない透過水を得ることができ、また過酸化水素水
による殺菌方法と比較して、殺菌処理後の洗浄が短時間
であり、洗浄のために消費される純水量が極めて少な
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様のフローを示す説明図であ
り、第２図は従来のフローを示す説明図である。 １……純水、２……純水槽 ３……混床式ポリシャー、４……紫外線照射装置 ５……限外濾過膜装置、６……循環配管 ７……ユースポイント ８……非透過水循環配管、９……貯留槽 10……熱交換器、11……ブロー管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側純水製造装置で得た純水を純水槽で
   一旦受け、当該純水を少なくとも紫外線照射装置で処理
   した後、限外濾過膜装置で処理し、その処理水を循環配
   管を用いて前記純水槽へ循環するとともに、当該循環配
   管の系路中にユースポイントを設け、当該ユースポイン
   トから処理水を必要量供給する超純水の製造方法におけ
   る前記限外濾過膜装置を殺菌処理するにあたり、当該限
   外濾過膜装置の供給水を加熱して70℃以上の熱水とな
   し、当該熱水を限外濾過膜装置に供給して透過処理し、
   その熱透過水を前記循環配管に通流し、前記ユースポイ
   ントを通過させ、ユースポイントの下流側で放流するこ
   とを特徴とする限外濾過膜装置の殺菌方法。